多功能棒料折弯机.doc

唐山工业职业技术学院毕业设计说明书课题描述:多功能棒料折弯机用于直径4.512mm的金属棒料制品的金属加工。本机能够加工出十种不同的尺寸和形状，有三个弯曲段的成品可以一次挤压成型，产品无压痕。在挤压过程中,可以实现多根棒料同时挤压成型，具有很大的发展潜力。本课题的研究成果可作为对多功能棒料折弯机保养、维修的重要文献。图1折弯机主机结构示意图1-机架；2-龙门架；3-左折板；4-压紧板；5-右折板；6-滑动架；7-调整丝杠一、主机结构及液压系统传动原理（一）主机功能结构机器的主机由机架、龙门架、左折板、压紧板、右折板、滑动架和调整丝杠等组成（见图1）。左折弯机构能够实现两个弯的一次成型，借助120和90两个位置的限位开关，可完成两种型号的产品成型。此型号的切换无需调整行程开关，由控制面板的120/90拨位开关即可实现。其中产品手柄处折弯是由龙门架上限位轴的限位实现的。右折弯机构设置在一个可以沿横向导轨滑动的架体上，松开锁紧螺栓，摇动丝杠7可以调整右折弯的位置，以满足不同规格产品的要求。左折弯、右折弯装置和压紧板各采用一个单活塞杆液压缸驱动。（二）折弯机液压系统工作原理图2所示为折弯机的液压系统原理图。为了提高折弯机的平稳性和防干扰，液压系统采用了双联泵（泵2和泵3）供油的双回路系统，泵2单独向左折弯机构液压缸9供油，供油压力由溢流阀6设定，缸的运动方向由三位四通电磁换向阀7控制，运动方向由单向节流阀8回油节流调速。右折弯机构液压缸10与压紧液压缸13由泵3供油，泵3的供油压力与卸荷由先导式溢流阀5和二位二通电磁换向阀4设定和控制；缸10和缸13的运动方向分别由三位四通电磁换向阀12和二位四通电磁换向阀14控制；缸10由单向节流阀11回油节流调速，缸13由调速阀15进行回油节流调速。（三）液压系统油路分析 图2折弯机液压系统原理图 1过滤器；2、3双联液压泵；4、16二位二通电磁换向阀；5、6先导式溢流阀；7、12三位四通电磁换向阀；8、11单向节流阀；9左折弯机构液压缸；10右折弯机构液压缸；13压紧液压缸；14二位四通电磁换向阀；15调速阀表1 电磁铁动作顺序电磁铁动作电磁铁1YA2YA3YA4YA5YA6YA7YA快速压紧压紧压紧+慢速压紧+左右折弯+左右折退+压头松开+系统卸荷+1、快速压紧当5YA、YA通电时，电磁换向阀14、16都左位接入液压系统。起动液压泵，液压泵从油箱通过过滤器吸油，液压泵打出液压油，从二位四通电磁换向阀14的左位进入压紧液压缸13无杆腔；有杆腔的液压油经14电磁换向阀的左位和16电磁换向阀的左位直接流回油箱，实现快速压紧。然后再通过电磁换向阀的右位，途径电磁换向阀16流回油箱。2、慢速压紧当快进终了，当5YA继续通电，6YA断电，此时13号压紧液压缸的有杆腔的液压油，途径14号电磁换向阀左位经节流阀15流回油箱，由于在回油路上串了节流阀，使得3号液压泵打出的油液被节流的部分油液流回油箱，从而实现慢速压紧。3、左右折弯当1YA、YA、YA同时通电时，双联液压泵2、3同时运转，电磁换向阀7、12、14同时打开。油液通过过滤器分别流入泵2、泵3，再分别经过电磁换向阀7、12、14的左位进入左折弯机构液压缸9和右折弯机构液压缸10以及压紧液压缸13。然后缸9和缸10中的油液各自通过单向节流阀8、11，途径电磁换向阀7、12的右位流回油箱。缸13中的油液通过电磁换向阀14的右位，经调速阀流回油箱。多余的油液通过溢流阀5、6流回油箱。4、左右折弯回退阀5、6流回油箱。当2YA、4YA、5YA同时通电时，双联液压泵2、3同时运转，电磁换向阀7、12、14同时打开。油液通过过滤器分别流入泵2、泵3，再分别经过电磁换向阀7、12、的右位和电磁换向阀14的左位进入左折弯机构液压缸9和右折弯机构液压缸10以及压紧液压缸13。然后缸9和缸10中的油液各自通过单向节流阀8、11，途径电磁换向阀7、12的左位流回油箱。缸13中的油液通过电磁换向阀14的右位，经调速阀流回油箱。多余的油液通过溢流5、压头松开当5YA断电、6YA通电下，液压泵3打出的压力油经14号电磁换向阀的常态位，进入13压紧液压缸的有杆腔，无杆腔的液压油经14号电磁换向阀的常态位经16号电磁换向阀的左位中的油液可以直接通过电磁换向阀16流回油箱，实现压头松开。6、系统卸荷当电磁溢流阀的电磁铁7YA通电，液压系统中的油液通过溢流阀5，直接流回油箱，从而实现系统卸荷。表2 液压系统明细表序号名称型号规格数量厂家备注1电磁换向阀24E2-10B2济南隆利液压装置有限责任公司2电磁换向阀34E2-10B2济南隆利液压装置有限责任公司3调速阀L-10B1济南隆利液压装置有限责任公司4节流阀A-IIa10L2济南隆利液压装置有限责任公司5溢流阀P-B10B2济南隆利液压装置有限责任公司6压力表Y601济南隆利液压装置有限责任公司0-25MPa7液压泵CB-B6(1450/S)2济南隆利液压装置有限责任公司8涡杆油封405273济南隆利液压装置有限责任公司二、各元件的作用与检测（一）各元件的作用1、液压泵的作用：液压泵是液压系统中的能源装置，是向液压系统提供一定流量和压力的油液的动力元件。它由电动机带动，不断从油箱里吸油或压油，把转动的机械能转化为流体的压力能。液压泵是每个液压系统不可缺少的核心元件。2、过滤器的作用:过滤混在液压油中的杂质使进入到液压系统中的油液的污染降低，保证系统的正常工作。3、电磁换向阀的作用:电磁换向阀是液压设备中液压控制系统和电气控制系统之间的中介转换元件，由按钮开关、行程开关和时间、电流、压力等各类继电器按照论文规定发出电信号，使电磁阀通电或断电，在电磁铁吸力和阀内弹簧的协同作用下，滑阀被推动位移，从而使现油路的通、断、切换或卸荷。由此来控制液压系统和整台液压设备的动作和功能。4、溢流阀的作用：在液压系统中用来维持定压是溢流阀的主要作用。它常处与节流调速系统中，与流量控制阀配合使用，调节进入系统的流量，并保持系统压力基本恒定。5、单向节流阀的作用：与溢流阀基本相同，控制调节进入液压系统的流量，保持液压系统压力基本恒定。6、调速阀的作用：控制调节液压系统中油液的流速，保持液压系统的压力恒定，维持液压系统正常运行。7、液压缸的作用：液压缸按其结构形式，分为活塞缸、柱塞缸和摆动缸三类。活塞缸和柱塞缸实现往复运动，输出推力和速度，摆动缸则能实现小于360的往复运动，输出转矩和角速度。液压缸除了单个使用外，还可以组合起来或和其他机构组合起来，以完成特殊的功用。（二）各元件的检测1、溢流阀检测用台钳将进油口向上的溢流阀夹紧，将矿泉水瓶中的液压油加到溢流阀的进油口，观察，若出油口不流，在用细铁棒稍用力顶阀芯，这时加在进油口的液压油从出油口流出，则说明该溢流阀是好的。若刚加入的液压油不用细铁棒顶阀芯就从出油口流出，则说明该溢流阀是坏的。2、电磁换向阀的检测二位二通电磁换向阀的检测将电磁换向阀从机械上拆下，将台钳张开30mm，泵的吸油口向下，由于电磁换向阀的中位机能为O型，用矿泉水瓶将煤油加在进油口，观察1分钟观察出油口是否有油液，如果有油液，则电磁阀是坏的。三位四通电磁换向阀的检测将电磁换向阀从机械上拆下，将台钳张开30mm，泵的吸油口向下，当阀芯在中位时，用矿泉水瓶将煤油加在进油口P口，观察1分钟看看A、B、T口是否有油液，如果有油液，则电磁换向阀的中位是坏的。通过手动控制，将阀芯推到左位，用矿泉水瓶将煤油加在进油口P口，由于P与A、B与T相通，油液进入A口，观察1分钟看B、T口是否有油液，如果有油液，则电磁换向阀的左位是坏的。将阀芯推到右位，用矿泉水瓶将煤油加在进油口P口，由于P与B、A与T相通，观察1分钟看A、T 口是否有油液，如果有油液，则电磁换向阀的右位是坏的。3、油缸的检测油缸在使用过程中，内部的密封件会慢慢的磨损老化，造成密封效果越来越差，最后造成工作压力降低，动作缓慢，并且在任意位置停留不住，会慢慢的下沉，造成工作效率降低等故障。其检测方法是：卸下油缸，将油缸的活塞杆固定住，取下油缸无杆腔与有杆腔的接油管。首先，用气泵向油缸的无杆腔的油口打气，看油缸有杆腔的油口是否有油液流出或气泡冒出，如果没有则证明无杆腔没有问题；再次，用气泵向油缸的有杆腔的油口打气，看无杆腔的油口师傅有油液流出或气泡冒出，如果没有则证明有杆腔没有问题。由此可知，油缸是好的。4过滤器的检测观察其外表面是否有较多的污染物，对于网式过滤器采用煤油中浸泡40分钟后，用高压空气吹即可。对于其它的滤芯，应更换同型号的新的滤芯。5、液压泵的检测简易检测法测试泵泄漏将台钳张开30mm,泵的吸油口向下,用矿泉水瓶将煤油加在出油口,观察一分钟液压油泄漏量,该值和新泵在同样的实验条件下所取得参数对比来判断旧泵的性能好坏。测泵的压力将泵的出油口堵死，进油口向上在台钳上固定好，进油口加该设备使用的液压油，用扳子旋转该泵轴，其旋转扭矩大小和新泵在该实验条件下的实验扭矩对比来，检验旧泵的使用性能。测试泵轴油封的质量油封进油口用棉布堵住，垂直把下端盖夹在台钳上，油封槽加液压油，用扳子插两根铁棒与泵的旋转方向相反，如果里面冒泡就坏了。在线检测法用点温计或红外线感应器测试液压泵的工作温度值若测的温度值比阀、油箱等温度高，则泵损坏。听噪声对于柱塞泵来说观察课题回油量，超常为出现故障。三、液压油的选择液压油在液压系统中有 4个作用：传递动力、润滑运动部件、密封零件之间的间隙、散热。要使液压油充分发挥作用，对油品的选择很重要，主要应注意以下几个方面：（一）要有合适的粘度。 粘度太高，液压油流过管路与元件通道时流动阻力加大，使功率损耗增加；粘度太低，则使一些靠油液密封的机械间隙 (如滑阀的阀芯与阀体、柱塞泵的柱塞与缸体 )的内漏增大，造成系统效率下降及运动部件的磨损。（二）要有良好的抗氧化性。 液压油与空气接触，特别是在高压高温条件下，极易氧化变质。液压油氧化后产生的有害酸性物质会加速对液压阀等元件的腐蚀，而且因氧化形成的粘稠状沉淀物会堵塞节流小孔和过滤器等，妨碍各液压阀的动作，降低液压系统的效率，因此要求液压油具有良好的抗氧化性。（三）要有良好的抗乳化性。 密封性再好的液压系统，在工作过程中也会不可避免地混入水份，而使液压油形成乳化液，结果不但削弱了液压油的润滑作用，还容易使液压阀、液压泵及金属管道产生腐蚀及促进液压油的氧化变质。因此，液压油应具有良好的抗乳化性。（四）要有良好的抗泡沫性。 液压油混入空气后会形成气泡，混有气泡的液压油在液压系统中循环时，不仅会降低液压油的传动作用和润滑作用，还极易造成液压传动装置发生气蚀，产生剧烈的振动和噪声等。此外，气泡还会加速液压油的氧化变质。因此，要求液压油起泡少，易于消泡并具有良好的抗泡沫性。（五） 要有良好的相容性。 液压油与传动系统的相容性，主要表现为与非金属材料、油箱等的涂层材料及金属材料的相容性。其中以与非金属密封材料的相容性最为重要，如果它们之间互不相容的话，那么密封材料会溶胀软化甚至脆化，使密封材料失去弹性，导致密封件失效。因此液压油还必须具有良好的相容性。 （六） 对于其它性能的要求，液压油需具备良好的热稳定性、热传导性、化学稳定性和抗燃性等。 选择液压油时除了应考虑以上各方面的性能因素外，液压油的日常使用管理也是我们必须加以重视的。四、液压系统的清洗 (一)装配中液压系统的清洗1、选择清洗油：当系统管路、油箱较干净时，可选用与工作油液相同黏度的清洗油；如系统内不干净，可选用黏度稍低的清洗油清洗。清洗油应与系统工作介质、所有密封件的材质相容。清洗油用量通常为油箱标准油量的6070，在注入清洗油前要把油箱清洗干净。2、加热清洗油：热油能使系统内附着物容易游离脱落，一般需加热至5060，清洗压力为0.10.2MPa，清洗油流量应尽可能大些，以利于带走污物。（3）安装滤油器：在清洗回路中，进油口安装50100m的粗滤油器，回油口安装1050m的精滤油器。开始时粗滤，冲洗一段时间后逐步改用网眼细的滤油器，进行分次过滤。开始时每隔半小时拆开滤油器清扫一次，然后视情况逐步改用网眼细的滤油器并延长清洗时间间隔，一般整车液压系统的清洗时间为8h。（4）应使液压泵间歇运转：为使清洗效果好，应使液压泵转转、停停。在清洗过程中应用木锤轻轻敲击油管数次，以促使污物尽快脱落，管路的弯曲和焊接部位要多锤击，但不可用力过猛，以防损坏油管，锤击时间占清洗时间的15。（5）确保清洗液流动为紊流状态：为了有效的清洗，清洗液流动必须成为紊流状态，即保证雷诺数在4000以上才能确保清洗效果好；否则，清洗液应增加流量，升高温度，降低黏度。小流量室温下清洗，一般效果较差。（6）排净清洗油：清洗终了应将清洗油排除干净，包括泵、阀、管路及油冷却器内存油，可松开管路排油后并用压缩空气吹扫，或加入工作油液带走清洗油。（7）加入液压油：排净清洗油后，应尽快加入液压油并进行短时间试运转，以防管路锈蚀等。（三）使用中液压系统的清洗该设备每使用半年至一年，应根据液压油的污染情况定期换油，且在换油前认真清洗液压系统。（1）排净废油：最好在温度高的时候放掉废油。清洗前应拆开一部分管路、阀、液压缸，检查其内部的锈蚀、污物黏附情况，并据此对油液污染程度和金属微粒作出分析，查明磨损部位并做好记录，以便采取相应的处理措施。（2）清洗油箱：必须用煤油清洗油箱中的油泥、锈、油漆剥落片等；对油箱内残油与杂质要用海绵吸干净，忌用棉纱破布，以防残留纱头在油箱埋下后患；油箱中的滤油器要经常检查清洗，发现损坏及时更换。（3）清洗方法和步骤：同上述总装后清洗液压系统的工艺类似。（4）清洗结束后在热状态下排净清洗油，并按要求立即加入新油，应当特别注意的是，新液压油并不一定是很清洁的，为此向油箱注油时一定要经过滤油器，且应经常保持油箱液面正常高度。液压系统清洗后，滤油器连续过滤1小时其上无肉眼可见污染物，该系统为合格。（四）清洗时注意事项：（1）一般液压系统清洗时，多采用工作用的液压油或试车油。不能用煤油、汽油、酒精、蒸气或其它液体，防止液压元件、管路、油箱和密封件等受腐蚀；（2）清洗过程中，液压泵运转和清洗介质加热同时进行。清洗油液的温度为（50-65）时，系统内的橡胶渣是容易除掉的；（3）清洗过程中，可用非金属锤、棒敲击油管，可连续地敲击，也可不连续地敲击，以利于清除管路内的附着物；（4）液压泵采用间歇运转方式，有利于提高清洗效果，间歇时间一般为（10-30）min;（5）在清洗系统回路上，应加装过滤器或滤网。刚开始清洗时，因杂质较多，可采用50100m滤网，清洗后期改用1050m以上的滤网；（6）清洗时间一般为（48-60）小时，要根据系统的复杂程度、过滤精度要求和污染程度等因素决定；（7）为了防止外界潮气引起锈蚀，清洗结束时，液压泵还要连续运转，直到温度恢复正常为止。（8）清洗后要将回路内的清洗油排除干净。五、液压系统故障的排除与诊断故障是设备在寿命周期过程中必然要发生的现象，它使设备暂时或永久的丧失其功能。液压系统的故障往往是系统中某个元件产生故障所造成的，因此，需要找出发生故障的元件，就能排除液压故障。（一）使用过程中，突然噪声变大，压力变低。 1。观察油箱的油液是否有气泡，若有则是由于系统进入气体造成的。若没有，转到2。仔细观察油液中混有气泡有两种形式，一种是表面一层大气泡，油液中几乎没有；另一种是油液中混有很小的气泡。第一种造成进气的原因有：a）液压泵的进油软管摩漏；b）接头密封件损坏； c）液压泵轴油封损坏。（后者可能性最大）。解决方法：a）更换进油软管； b）更换接头密封件； c）更换液压泵轴骨架油封。第二种造成进气的原因是由于过滤网1阻塞或吸油软管老化造成吸油不畅。解决方法：清洗或更换过滤网1或更换吸油软管（一定要换耐油软管），若油液太脏，就必须更换同种型号的新液压油。2、 调节溢流阀6和5加到系统额定的载荷时，用手摸液压泵2和3，若温度很快升高且振动异常，就是泵的内部零件损坏造成的。解决方法：换新泵或修理。（二）系统无噪声也无压力。 先观察系统的回油口回油量是否正常。若正常，则在5，6两个溢流阀边，听是否有油液流动的声音，若有，判断是哪一个，说明是该溢流阀出现故障，排除即可；若回油口回油量不正常，说明是泵损坏，修泵或换新泵。（三）系统无噪声，液压油温度低时压力正常，温度高时出现压力降低。此故障用常规的方法非常不好判断和解决，可以用分段排除法解决，介绍如下：首先从液压原理图分析，该系统分三个子系统（一个液压缸回路算一个），7号电磁换向阀的子系统是由泵2供给压力油 ；12，14号电磁换向阀的两个子系统是由泵3供给压力油，下面对这两部分进行讨论。准备条件：系统在使用温度超常后，出现了压力降低的故障系统采用板式连接的换向阀（若是螺纹连接换向阀的也可以参照本法来判断）按4，7，12，14等电磁换向阀的安装孔和进出油口尺寸，加工好四块堵板，厚度10mm，将O型密封圈安装在进出油口上。1。先讨论7号电磁换向阀控制的子系统 （1）关闭主机，将7号电磁换向阀，用相应的堵板堵好，不能漏油。然后，起动2号泵，看是否压力升到额定值。若达不到，转到（2）；若达到，说明电磁换向阀或油缸泄漏。先检测油缸内泄漏。方法：将加装的7号电磁换向阀的堵板拆下，换上7号电磁换向阀，同时拆开9液压缸无杆腔的进油口，（假设该液压缸已退回），起动液压泵，使2YA得电，看是否从已拆开的液压缸接头漏油，若泄漏，说明9号液压缸的活塞上的密封件损坏，需更换；若不漏，肯定是7号电磁电磁换向阀内泄漏造成的故障，更换同型号的新电磁换向阀即可排除故障。（2）更换同型号的溢流阀6，若压力为额定值，说明该阀损坏，需更换，否则是液压泵2老化造成的故障，需更换同型号的泵。2。检查3号泵驱动的两个子系统（1）关闭主机，将12号电磁换向阀，用相应的堵板堵好，不能漏油。起动3号泵看该系统的压力是否为额定值，若达到可参照1-（1）法检查，这里不再说明；若还达不到，转到（2）。（2）关掉主机，将14号电磁换向阀也用相应的堵板堵好，不能漏油。（注：此时12号电磁换向阀位置的堵板仍在系统中）其次，起动3号泵看该系统的压力是否为额定值，若达到可参照1-（1）法检查；若还达不到，转到（3）。（3）关掉主机，将4号电磁换向阀用相应的堵板堵好，不能漏油。起动3号泵看该系统的压力是否为额定值，若达到可参照说明4号电磁换向阀损坏需更换；若还达不到，一定是液压泵3老化需更换。注意：找到故障后，一定要将各堵板拆下，换上相应的电磁换向阀，恢复原状。此方法几乎适用所有简单和复杂的液压系统故障分析判断，对维修人员的液压系统理论知识和技术水平要求较低，具有一定的实用性。六、液压设备的管理（一）现代设备管理的意义随着经济体制改革的深化和成功加入WTO，在社会主义市场经济条件下，对于市场经济主体企业来说，市场竞争的实质是企业之间综合实力的较量，其中较量的重点则是管理水平的较量。企业要想在激烈的市场竞争中得以生存和发展，就必须具有良好的管理水平。设备管理是企业管理的一个重要组成部分只有实现有效的设备管理才可能实现优良的企业管理。因此，实现企业有效设备管理的意义重大。（二）液压油的保养措施1、要控制固体颗粒的污染。2、避免水分混入工作油内，因水会使工作油变质。水分太多时会使工作油乳化。3、不同制造厂家的工作油不可混用，还有同家厂家制造，但品名及等级不同饿工作油须避免混用。因会引起油中添加剂的劣化。4、要控制油压机器及配管的漏油，使泄油量达到最小。5、工作油要定期检查。6、使用温度在70以下，可能的话最好在60以下，特别是在高压的情况下从溢流阀流回的工作油温度很高，或用加热器局部加热等均须十分注意。因高温下使用会加速氧化。（三）液压维修的管理液压设备维修管理，必须遵循5S管理制度，只有这样，才能保证安全、有序、保质保量的完成液压设备修复工作。1、整理彻底将用与不用的东西（备件和工具）区分清楚，并将不用的东西加以处理，它是改善作业现场环境的第一步，其目的在于：改善和增加作业面积，作业现场无杂物，通行道路畅通无阻，从而提高工作效率，消除工具和备件等混放不安全因素。2、整顿将拆卸的零件经过整理出来后加以定量、定位。整顿就是物品的放置方法的标准化管理，其关键在于做到定位、定品、定量，从而研究出正确的物品放置方法，进而使该法标准化。3、清扫就是修复作业人员完成一段工作后，要彻底将工作环境四周清扫干净，在清扫过程中注意是否有丢漏的零件，清扫工作应遵循以下原则：1）自己使用的物品如设备、工具等各工位要自己清扫而不依赖别人。2）对设备的清扫着眼于对设备的维护保养，清扫设备要同设备的检查和保养结合起来，清扫过程中如发现有油少、漏油等异常现象时必须查明原因并采取措施加以改进，而不能听之任之。4、清洁是指对整理、整顿、清扫之后的工作成果要加以维护使现场保持完善最佳状态。实施清洁作业时，要坚持三要三不要原则。1）三要原则：物品要清洁；现场作业人员的形象要清洁；现场作业人员的精神要清洁。2）三不要原则：不要放置不用的东西（与作业无关的物品）；不要弄乱现场摆放的物品；不要弄脏现场摆放的物品。5、素养要努力提高人员的素质，养成严格遵守维修管理制度的习惯和作风。素养是5S活动的核心，没有人员素质的提高修复的各项工作就不能顺利安全的开展，修复的质量也不能很好的保证。总结两个月的毕业论文即将结束，这段时间里我以严谨、求实、科学、探索的态度研究了多